マシンビジョンシステムに適したハードウェアを選択
ほとんどのビジョンシステムには同様のハードウェアのコレクションが含まれていますが、各構成に対して特定の選択肢があり、それらはすべてシームレスに連携する必要があります。
マシンビジョンシステムの正確な構成は、ジョブ要件によって決まります。アプリケーションから始めることで、ベンダーと協力して必要なセットアップを正確に判断できます。
モノクロセンサとカラーセンサ
マシンビジョン画像センサはモノクロなので、各ピクセルは当たった光の強度のみを検出し、色は検出しません。赤色、緑色、青色のフィルタを使用すればカラー画像をキャプチャできますが、ほとんどの産業用途では、モノクロ画像を選択する方が効果的です。カラーフィルタは光の強度を低下させるため、特定のタスクにどうしても色が必要な場合にのみ使用します。
画像センサ
あらゆるビジョンシステムの中心で、画像センサが光エネルギーをソフトウェアで分析できる電気信号に変換します。
画像センサは、ピクセルと呼ばれる数百万の光検出器で構成されるソリッドステート半導体チップで、光を電気信号に変換します。使用される主要なテクノロジは、電荷結合素子（CCD）または相補型金属酸化物半導体（CMOS）の2つです。CMOS技術の方が新しく、低コストと高速な処理速度によって市場シェアを拡大していますが、CCDセンサも今なお、きわめて高品質の画像が必要なアプリケーションに使用されています。
ローリングシャッターとグローバルシャッター
マシンビジョンカメラは、電子シャッターを使用して、ピクセルが光にどのように曝されるかを決定します。古い機械式カメラのように「シャッター」という言葉を使っているものの、シャッターはセンサが当たった光を処理する手段の一部であり、それ以外のものではありません。
ロールシャッター画像センサは、連続したピクセルラインを露出します。この種のセンサは低コストですが、画像化するターゲットが急速に移動している場合、画像が歪む可能性があります。
グローバルシャッター画像センサは、すべてのピクセルを一度に露出できます。製造はより複雑になる可能性がありますが、価格が下がったため、産業用途で広く使用されています。
その他のセンサ機能
センサはサイズ、解像度、ピクセルサイズ、フレームレート、感度、ダイナミックレンジなど、さまざまな特性に大きな幅があります。それぞれの選択は、他の特性はもとより、コストにも影響を与える可能性があります。センサは、人間の目よりも広いスペクトル範囲を持つことも可能で、赤外線（IR）への光を検出することができ、一部の産業用途で有用です。
「どのセンサを使うべきか」に対して、唯一の正解はありません。センサは、高速で動く組立ラインで使用するのか、高いフレームレートが不可欠になりそうか、複雑な製品のささやかな細部を検出するために、解像度とダイナミックレンジの重要性が高くなりそうかなど、具体的な目的に基づいて選択する必要があります。
マシンビジョン用レンズ
レンズは光を集め、画像センサに集光します。これらはセンサと適合しているため、センサのピクセルサイズ以上の解像度で感光性領域を全面的に照らします。
手動レンズは、観察対象の物体が変化した場合、またはカメラが動いた場合、焦点を改めて合わせる必要があります。
ただし、頻繁に焦点を合わせる場合、または調整が必要なカメラが多数ある場合は、時間がかかることがあります。このような状況では、オートフォーカスレンズが最適です。
オートフォーカスレンズは必要に応じて焦点を自動的に調整するので、頻繁な変更が予想される場合は時間を節約できます。
リキッドレンズは、オートフォーカスレンズの特殊なサブセットで、その場で形状を調整してシャープな絞り込みを維持します。また、同様の仕様の機械的なオートフォーカスレンズよりもコンパクトで、衝撃や振動に対して高い耐性があります。
カバー
筐体とも呼ばれるカメラカバーは、産業環境での操作に伴う埃、油、水、食品の粒子、衝撃、その他の危険から高価なマシンビジョンカメラを保護します。
カバーは熱を放散し、ケーブル接続を保護し、改ざんを防ぐこともできます。
カバーはカメラをどの程度保護するかによって評価され、IP67は産業環境における防塵カメラの通常の規格です。IP67規格は筐体が防水であることも意味し、操作エリアを洗い流しても支障ありません。
ビジョンシステムハードウェアの追加要件
処理のタイプを選択するもう1つの要因は、必要なハードウェアです。必要な並列処理の量が原因で、ディープラーニングは一般的にGPUと呼ばれる高度な並列プロセッサを稼働させる必要があります。エッジラーニングは処理が少なく、ルールベースのアルゴリズムは最小限ですみます。
一部の工業用カメラでは、オンボード処理または組み込み処理を使用しています。このようなカメラは通常、ルールベースの処理とエッジラーニング処理をどちらも単独で行うことができます。ディープラーニングには、別のPCに搭載されているより強力なプロセッサが必要になる場合があります。